Факультет материаловедения Оксфордского университета

Академический отдел Великобритании

Кафедра материалов Оксфордского университета , Англия, была основана в 1950-х годах как кафедра металлургии Уильямом Хьюмом-Ротери , который был преподавателем кафедры неорганической химии Оксфордского университета. Она является частью отделения математических, физических и естественных наук университета.

Около 190 сотрудников работают на кафедре материалов на постоянной основе, включая профессоров, лекторов, независимых научных сотрудников, исследователей и вспомогательный персонал. Имеется около 30 должностей преподавателей, из которых четыре являются кафедрами. ^[1] Кафедра Исаака Вольфсона по металлургии была создана в конце 1950-х годов. Ранее кафедру занимал сэр Питер Хирш. В настоящее время ее занимает Питер Брюс , член Королевского научного общества. ^[2] Другие кафедры на кафедре включают кафедру материалов Vesuvius, которую возглавляет Патрик Грант, член Королевского научного общества, профессор физического исследования материалов, ранее возглавляемую Дэвидом Кокейном, членом Королевского научного общества, и кафедру Джеймса Мартина по энергетическим материалам, которую возглавляет Джеймс Марроу . ^[3]

Исследования проводятся в широких областях конструкционных и ядерных материалов, материалов для устройств, полимеров и биоматериалов, наноматериалов, обработки и производства, характеризации и компьютерного моделирования материалов.

Факультет предлагает степени бакалавра в области материаловедения и материаловедения, экономики и менеджмента , имея около 160 студентов и около 240 аспирантов, в частности, студентов докторантуры, занимающихся передовыми исследованиями. ^[4]

В дополнение к собственным зданиям, факультет делит семь зданий с факультетом инженерных наук на треугольном участке с Banbury Road на западе и Parks Road на востоке. Кроме того, факультет имеет обширные помещения в Begbroke Science Park, к северу от города, который был куплен и основан от имени университета профессором Брайаном Кантором, когда он был главой факультета в 1990-х годах. ^[5]

Удобства

В отделе имеются различные типы лабораторий механических испытаний, например, лаборатория наноиндентирования, лаборатория цифровой корреляции изображений, лаборатория испытаний на усталость, компьютерные томографы, Центр электронной микроскопии Дэвида Кокейна, Оксфордский центр изучения характеристик материалов , атомно-зондовая томография и т. д. ^[6]

В Отделении материалов имеются приборы для высокоразрешающей электронной микроскопии и микроанализа. Оборудование в Центре электронной микроскопии Дэвида Кокейна (DCCEM) можно в целом разделить на просвечивающие электронные микроскопы (ПЭМ), сканирующие электронные микроскопы (СЭМ), фокусированные ионные пучки (ФИП) и системы подготовки образцов. ^[7]

• Служба характеристики материалов Оксфордского университета (OMCS) предлагает исследовательским группам и промышленности услуги по исследованию материалов и проблем, связанных с материалами. ^[8]
  • Оптический микроскоп : оптические и электронные микроскопы для получения изображений и анализа образцов, обеспечивающие морфологию, микроанализ и определение фаз.
  • Анализ поверхности: методы анализа поверхности для исследования свойств поверхностей, включая элементный состав и химию, а также возможности профилирования глубины и визуализации.
  • РЕНТГЕНОВСКИЕ методы: рентгеновские методы неразрушающего исследования свойств материалов, включая состав, кристаллическую структуру и физическую форму.
  • Спектроскопия молекул : использование поглощения, испускания или рассеяния электромагнитного излучения атомами или молекулами для получения информации о составе интересующего материала и для изучения физических процессов.
  • Термический анализ: приборы для определения термических свойств материалов, включая термогравиметрию, дифференциальную сканирующую калориметрию и микрокалориметрию.
  • Анализ размера частиц: различное оборудование в зависимости от размера частиц и требуемого анализа.
• Центр визуализации электронных физических наук (ePSIC) является национальным учреждением для электронной микроскопии с коррекцией аберраций. ePSIC был создан в результате сотрудничества между Оксфордским университетом , Diamond Light Source и Johnson Matthey. Доступ к ePSIC осуществляется через процесс рецензирования заявок, который открыт для ученых из Великобритании, ЕС и других стран. Каждый год проводится два основных конкурса заявок. Крайний срок подачи заявок — 17:00 в первую среду апреля и октября. ePSIC также принимает заявки Rapid Access, которые можно подать в любое время. Ученые Оксфордского университета , имеющие грантовое финансирование для доступа к микроскопу, могут обойти процесс рецензирования и гарантировать время работы микроскопа. ^[9]
• Oxford Royce (часть Института Генри Ройса ) фокусируется на материалах для хранения энергии, таких как батареи, суперконденсаторы и термоэлектрики, для решения материальных проблем, связанных с полностью твердотельными батареями. ^[10]

Главный отдел и кафедры

Начальник отдела

• 2018-2019 Ангус Уилкинсон (заместитель)
• 2019-2021 Ангус Уилкинсон и Питер Неллист
• 2021-2022 Ангус Уилкинсон и Хейзел Э. Ассендер
• 2022- Хейзел Э. Ассендер

Профессора Айзека Вольфсона

Кресло Айзека Вольфсона связано с стипендией в St Edmund Hall

Профессора металлургии имени Айзека Вольфсона

• 1950-е-1966 Уильям Хьюм-Ротери
• 1966-1992 Питер Хирш ^[11]
• 1992-2011 Дэвид Петтифор ^[12]

Профессора материаловедения имени Айзека Вольфсона

• 2014-дата Питер Брюс ^[13]

Текущий преподавательский состав

По состоянию на июнь 2021 года в институте насчитывается 30 ученых, ^[14] среди которых следующие известные личности:

• Питер Брюс , профессор материаловедения Вольфсона. ^[15]
• Г. Эндрю Д. Бриггс , профессор наноматериалов. ^[16]
• Николь Гроберт , профессор наноматериалов. ^[17]
• Роджер С. Рид , профессор механики материалов и твердого тела. ^[18]
• Хейзел Э. Ассендер , профессор материаловедения и нынешний руководитель кафедры. ^[19]
• Джеймс Марроу , профессор кафедры энергетических материалов им. Джеймса Мартина. ^[20]
• Питер Неллист , профессор материаловедения. ^[21]
• Ангус Уилкинсон , профессор материаловедения. ^[22]
• Ангус Киркланд , профессор электронной микроскопии JEOL . ^[23]
• Сайфул Ислам , заведующий кафедрой моделирования материалов. ^[24]

Направления исследований и группы

Исследования в Отделе материаловедения можно в целом разделить на следующие области: ^[25]

• Конструкционные и ядерные материалы
• Материалы для хранения энергии.
• Материалы устройства.
• Полимеры и биоматериалы.
• Наноматериалы.
• Переработка и производство.
• Характеристика.
• Компьютерное моделирование материалов.

В отделе работает ряд исследовательских групп, в том числе: Группа полимеров ^[26] , Группа биоматериалов ^[27] , Группа материалов для солнечной энергетики ^[28] , Группа материалов для термоядерной и ядерной энергетики (MFFP) ^[29] , а также:

• Группа атомной зондовой томографии , использующая APT, метод микроскопии, который обеспечивает 3D атом за атомом изображения материалов с уникальной мощной комбинацией пространственного и химического разрешения. Более 40 лет группа атомных зондов на кафедре материалов Оксфордского университета поддерживает традицию пионерских исследований полевой ионной микроскопии и, в частности, разработку и применение метода атомного зонда. В настоящее время группа активно занимается всеми аспектами исследований атомного зонда, включая создание новых приложений для материалов, приборостроение и разработку методов 3D реконструкции и анализа данных. ^[30]
• Исследовательская группа Питера Брюса интересуется фундаментальной наукой о твердых телах с ионным током (включая интеркаляционные соединения и полимерные электролиты), синтезом новых материалов с новыми свойствами или комбинациями свойств, пониманием этих свойств и исследованием их применения в новых устройствах, особенно в устройствах хранения энергии, таких как перезаряжаемые литиевые батареи. ^[31]
• Группа Оксфордской микромеханики (OMG!) интересуется тем, как материалы (созданных и встречающихся в природе) реагируют на микроструктурном уровне на внешне приложенную нагрузку — механическую, термическую и/или экологическую (химическую, облучение). Сложная структура распределения локальных напряжений и деформаций и то, как они развиваются и связаны с конкретными аспектами микроструктуры, создает множество увлекательных интеллектуальных задач. Техническое влияние возникает из-за создания надежного понимания и моделей того, как материалы выходят из строя. Это имеет решающее значение для установления безопасных рабочих диапазонов и разработки новых сплавов и микроструктур с большими возможностями. Работая над рядом систем материалов, включая системы для ядерной, аэрокосмической и автомобильной отраслей, а также минералов, мы внесли значительный вклад в разработку новых методов испытаний и характеристик, что позволяет нам получать новые знания. ^{[32] [33]}
• Группа наноструктурированных материалов изучает следующее поколение наноструктурированных материалов с уникальными свойствами, которые повлияют на электронные, оптоэлектронные и энергетические приложения. Особое внимание уделяется структуре и динамике наноматериалов на атомном уровне, исследуемых с помощью просвечивающей электронной микроскопии с коррекцией аберраций и спектроскопии. Широкий спектр инструментов для характеризации наномасштабов ( TEM , SEM , AFM , FIB ) используется для исследования материалов во всех размерных масштабах. Новые типы наноразмерных устройств производятся в чистых помещениях нанофабрикационных установок с использованием материалов, варьирующихся от 2D-кристаллов (графен, BN, MoS2, WS2 и т. д.), 1D-проводов и нанотрубок до 0D-квантовых точек. Группа является многопрофильной и активно сотрудничает с широким кругом ученых в США и за рубежом. ^[34]

Смотрите также

• Факультет материаловедения, Имперский колледж Лондона
• Факультет материаловедения и металлургии Кембриджского университета

Ссылки

1. "От А до Я". staff.admin.ox.ac.uk .
2. «Кафедра Исаака Вольфсона в металлургии».
3. "Martin School". Архивировано из оригинала 31 августа 2021 г. Получено 22 сентября 2021 г.
4. "От А до Я". staff.admin.ox.ac.uk .
5. "Материалы зданий".
6. "Facilities". Oxford Materials . Получено 5 октября 2018 г.
7. "DCCEM". Oxford Materials . Получено 5 октября 2018 г.
8. "OMCS". Oxford Materials . Получено 5 октября 2018 г.
9. "ePSIC". Oxford Materials . Получено 5 октября 2018 г.
10. "Oxford Royce". Oxford Materials . Получено 5 октября 2018 г.
11. "Персональные домашние страницы профессора сэра Питера Хирша, почетного профессора FRS Department of Materials Oxford Materials". materials.ox.ac.uk. Архивировано из оригинала 3 апреля 2012 года . Получено 5 октября 2018 года .
12. "Personal Homepages". Oxford Materials. Архивировано из оригинала 16 октября 2017 г. Получено 5 октября 2018 г.
13. "Wolfson Professorship of Materials" (PDF) . Оксфордский университет . Получено 5 октября 2018 г. .
14. «Контактные лица». www.materials.ox.ac.uk .
15. "Сэр Питер Брюс FRS". www.materials.ox.ac.uk . Получено 13 октября 2022 г. .
16. "Andrew Briggs". www.materials.ox.ac.uk . Получено 13 октября 2022 г. .
17. "Николь Гроберт". www.materials.ox.ac.uk . Получено 13 октября 2022 г. .
18. "Roger Reed FREng". www.materials.ox.ac.uk . Получено 13 октября 2022 г. .
19. "Хейзел Ассендер". www.materials.ox.ac.uk . Проверено 13 октября 2022 г.
20. "Джеймс Марроу". www.materials.ox.ac.uk . Получено 13 октября 2022 г. .
21. "Peter Nellist FRS". www.materials.ox.ac.uk . Получено 13 октября 2022 г. .
22. "Angus J Wilkinson". www.materials.ox.ac.uk . Получено 13 октября 2022 г. .
23. "Angus Kirkland". www.materials.ox.ac.uk . Получено 13 ноября 2022 г. .
24. "Сайфул Ислам". www.materials.ox.ac.uk . Проверено 15 января 2024 г.
25. "Исследования". Oxford Materials . Получено 5 октября 2018 г.
26. "Polymers Group". Oxford Materials . Получено 5 октября 2018 г.
27. "Biomaterials Group, Department of Materials, University of Oxford". Oxford Materials . Получено 5 октября 2018 г.
28. "Добро пожаловать на сайт Solar Energy Materials Group". Oxford Materials . Получено 5 октября 2018 г. .
29. "Энергетические материалы - Энергетические (ядерные) материалы". Oxford Materials . Получено 5 октября 2018 г. .
30. "APT". Oxford Materials . Получено 5 октября 2018 г.
31. "PB". Oxford Materials . Получено 5 октября 2018 г.
32. "OMG". Oxford Materials . Получено 5 октября 2018 г.
33. "OMG Publications". Oxford Materials . Получено 5 октября 2018 г.
34. "Nanostructured Materials Group". Oxford Materials . Получено 5 октября 2018 г. .

Внешние ссылки

• Сайт Oxford Materials